Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP2817538B2 - Feedback control device and control method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP2817538B2 - Feedback control device and control method - Google Patents

Feedback control device and control method

Info

Publication number
JP2817538B2
JP2817538B2 JP4264363A JP26436392A JP2817538B2 JP 2817538 B2 JP2817538 B2 JP 2817538B2 JP 4264363 A JP4264363 A JP 4264363A JP 26436392 A JP26436392 A JP 26436392A JP 2817538 B2 JP2817538 B2 JP 2817538B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
amount
control amount
value
digital
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP4264363A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0690563A (en
Inventor
洋一 伊東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanken Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanken Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanken Electric Co Ltd filed Critical Sanken Electric Co Ltd
Priority to JP4264363A priority Critical patent/JP2817538B2/en
Publication of JPH0690563A publication Critical patent/JPH0690563A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2817538B2 publication Critical patent/JP2817538B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インバータ、コンバー
タ等の制御対象を制御するための制御装置及び制御方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device and a control method for controlling a control target such as an inverter and a converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1はインダクタンス値Lのリアクタか
ら成る負荷1にPWMコンバータ等から成る可変電圧源
2から電力を供給するシステムにおける帰還制御装置を
原理的に示す。このシステムはディジタル指令値(基準
値又は目標値)発生器3から発生するディジタル指令電
流値Ir に対応する負荷電流Iを可変電圧源2から負荷
1に供給するように構成されている。負荷電流Iはフィ
ードバック制御方式における制御量であり、電流検出器
(制御量検出器)4とここに接続されたADC(アナロ
グ・ディジタル変換器)5とによって検出される。AD
C5は、電流検出器4で検出したアナログ検出電流を一
定のサンプリング周期でサンプリングし、このサンプル
をディジタル信号に変換して出力する。ここではADC
5の入力と出力の両方をIで示すことにする。ディジタ
ル減算器6は指令値Ir と検出値Iとの差の出力(誤差
出力)を形成する。減算器6に接続されたディジタル制
御器7はフィードバック制御系における制御要素であ
り、マイコン(マイクロコンピュータ又はマイクロプロ
セッサ)から成り、ディジタル減算器6から与えられた
誤差信号をゼロにするように可変電圧源2を操作するた
めのディジタル操作量Vを形成する。なお、指令値発生
器3、ADC5、減算器6をディジタル制御器7と共に
マイコンに含めることができる。ディジタル制御器7と
可変電圧源2との間にはディジタル操作量Vに対応する
アナログ操作量を形成して1サンプル期間ホールドして
出力するホールド回路8が接続されている。このホール
ド回路8はDAC(ディジタル・アナログ変換器)を含
み、ディジタル操作量Vに対応したアナログ操作量を形
成するので、アナログ操作量発生器と呼ぶこともでき
る。なお、ここではディジタル操作量とアナログ操作量
を共にVで示すことにする。可変電圧源2はアナログ操
作量Vに応答して例えばPWM制御パルスを発生する回
路及びPWM制御パルスに応答するスイッチング素子を
含んで、アナログ操作量Vに対応した動作をなし、出力
電流Iを得るための電圧を出力する。なお、ここでは、
図1において、ホールド回路8、可変電圧源2及び負荷
1を合せて制御対象と呼ぶことにする。しかし、負荷1
のみを制御対象と呼び、ディジタル制御器7とホールド
回路8と可変電圧源2を合せて制御要素と呼ぶこともで
きる。この場合には可変電圧源2の出力電圧kV(但し
kは定数)が操作量になる。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows a feedback control device in a system for supplying power from a variable voltage source 2 comprising a PWM converter or the like to a load 1 comprising a reactor having an inductance value L. The system is configured to supply the load current I corresponding to the digital command current value I r generated from the digital command value (reference value or target value) generator 3 to the load 1 from the variable voltage source 2. The load current I is a control amount in the feedback control system, and is detected by a current detector (control amount detector) 4 and an ADC (analog-digital converter) 5 connected thereto. AD
C5 samples the analog detection current detected by the current detector 4 at a constant sampling cycle, converts the sample into a digital signal, and outputs the digital signal. Here ADC
Let I denote both the input and output of 5 by I. Digital subtractor 6 forms the output of the difference between the detected values I and the command value I r (error output). The digital controller 7 connected to the subtractor 6 is a control element in the feedback control system, and is composed of a microcomputer (microcomputer or microprocessor), and has a variable voltage so as to make the error signal given from the digital subtractor 6 zero. A digital manipulated variable V for operating the source 2 is formed. Note that the command value generator 3, the ADC 5, and the subtractor 6 can be included in the microcomputer together with the digital controller 7. Between the digital controller 7 and the variable voltage source 2, there is connected a hold circuit 8 which forms an analog manipulated variable corresponding to the digital manipulated variable V, holds it for one sample period, and outputs it. The hold circuit 8 includes a DAC (digital-to-analog converter) and forms an analog manipulated variable corresponding to the digital manipulated variable V. Therefore, the hold circuit 8 can also be called an analog manipulated variable generator. Here, both the digital operation amount and the analog operation amount are indicated by V. The variable voltage source 2 includes a circuit that generates, for example, a PWM control pulse in response to the analog manipulated variable V and a switching element that responds to the PWM control pulse, performs an operation corresponding to the analog manipulated variable V, and obtains an output current I. Output voltage for Here,
In FIG. 1, the hold circuit 8, the variable voltage source 2, and the load 1 are collectively called a control target. However, load 1
Only the control target may be called a control target, and the digital controller 7, the hold circuit 8, and the variable voltage source 2 may be collectively called a control element. In this case, the output voltage kV (where k is a constant) of the variable voltage source 2 becomes the manipulated variable.

【0003】図1の負荷をインダクタンスLと抵抗Rと
に置き換えた場合にも、図1と同一の制御系を形成する
ことができる。
[0003] When the load shown in FIG. 1 is replaced with an inductance L and a resistor R, the same control system as that shown in FIG. 1 can be formed.

【0004】図2は図1の一部を変えたものである。こ
の図2では負荷1aがコンデンサCになり、ここに可変
電流源2aから電流を供給し、負荷電圧Va を指令値発
生器3の指令値Vr に追従させるように構成されてい
る。図2におけるADC5、減算器6、ディジタル制御
器7、ホールド回路8は図1において同一符号で示すも
のと実質的に同一である。
FIG. 2 is a partial modification of FIG. The In 2 load 1a becomes capacitor C, where the supply current from the variable current source 2a, and is configured so as to follow the load voltage V a to the command value V r of the command value generator 3. The ADC 5, the subtractor 6, the digital controller 7, and the hold circuit 8 in FIG. 2 are substantially the same as those shown in FIG.

【0005】図1について操作量を入力、制御量を出力
として制御対象に対する伝達関数を求めると次の式
(1)になる。 GA (s)=1/Ls (1) また、図2についても同様に伝達関数を求めると次の式
(2)となる。 GB (s)=1/Cs (2) 式(1)、(2)より図1、図2ともに制御対象は積分
要素(インディンシャル応答の出力が時間と共に増大す
る要素)で模擬され、また操作量と制御量は電圧、電流
が入れ替わっただけで双方とも類似回路である。従っ
て、以下は図1の場合のみについて説明する。
When the transfer function for the controlled object is obtained with reference to FIG. 1 using the operation amount as input and the control amount as output, the following equation (1) is obtained. GA (s) = 1 / L s (1) Also, the transfer function of FIG. GB (s) = 1 / C s (2) From Equations (1) and (2), in both FIGS. 1 and 2, the controlled object is simulated by an integral element (an element in which the output of the initial response increases with time). Both the operation amount and the control amount are similar circuits except that the voltage and the current are switched. Therefore, only the case of FIG. 1 will be described below.

【0006】図3は図1の制御装置におけるサンプリン
グ周期(間隔)と制御器7の制御間隔とが共にTs の場
合においてTs毎に検出される制御量(負荷電流)I及
びその検出値とディジタル又はアナログの操作量Vの関
係を示す。なお、n−2、n−1、n、n+1はサンプ
リング時点を示し、I(n-2) 、I (n-1)、I (n)、I
(n+1)は各サンプリング時点の制御量(サンプル)検出
値を示し、V(n-2) 、V(n-1) 、V(n) 、V(n+1) は各
サンプリング間隔の操作量を示す。サンプリング時点n
を現在時点とすれば、現在時点nで出力する操作量V
(n) は、1つ前のサンプリング時点n−1の制御量検出
値I(n-1) に基づいて決定されている。従って、ディジ
タル制御器7を含むフィードバック制御系では1サンプ
リング時間間隔Ts の制御遅れ、及び制御誤差が生じ
る。
[0006] Figure 3 is a control amount (load current) I and the detection value thereof is detected for each Ts in the case of the control interval are both T s sampling period (interval) and the controller 7 in the control device of FIG. 1 The relationship between the digital or analog manipulated variable V is shown. Note that n-2, n-1, n, and n + 1 indicate sampling points, and I (n-2) , I (n-1) , I (n) , I
(n + 1) indicates a control amount (sample) detection value at each sampling point, and V (n-2) , V (n-1) , V (n) , and V (n + 1) indicate the value of each sampling interval. Indicates the amount of operation. Sampling time n
Is the current time, the manipulated variable V output at the current time n
(n) is determined based on the control amount detection value I (n-1) at the immediately preceding sampling time point n-1. Therefore, control delay of one sampling time interval T s in a feedback control system including a digital controller 7, and the control error.

【0007】この制御遅れ、制御誤差に関する問題はデ
ィジタル制御器により構成される制御系特有の不具合で
あり、その改善策として図4のような制御量予測器を使
用することが知られている。図4は図1の制御系に制御
量予測器9を付加し、更にZ変換により離散時間領域で
表したブロック図である。図1において、ホールド回
8の伝達関数は次の式(3)で表せる。 GH (s)=(1−e-s・Ts)/s (3) また、可変電圧源2は比例要素kで表せる。また、制御
対象負荷1の伝達関数は式(1)であるからホールド回
路8から制御対象負荷1までの総合伝達関数G(s)は
次の式(4)になる。 G(s)=GH (s)・k・GA (s) =((1−e-s・Ts)/s)・k・(1/Ls ) =k・(1−e-s・Ts)/(s2 L) (4) ここで、G(s)をZ変換により離散時間領域で表すと
Z変換の公式により次の式(5)になる。 G(z)=(k・Ts /L)・(1/(Z−1))・Z-1 (5) 図4において、7は離散時間領域で表されたディジタル
制御器、10は式(5)で表されるホールド回路8から
制御対象負荷1までの伝達関数、11は1サンプル遅れ
要素、9は制御量予測器、12は加算器、6は減算器、
3は制御量に対する指令値である。ライン13は図1の
ADC5の出力に対応し、ここに制御量検出値が得られ
る。加算器12の一方の入力端子はライン13に接続さ
れ、他方の入力端子は予測器9に接続されている。予測
器9は遅れ要素11を介してディジタル制御器7に接続
され、ディジタル操作量Vに基づいて予測値Δi(n-1)
を発生する。
The problems related to the control delay and the control error are problems peculiar to the control system constituted by the digital controller, and it is known to use a control amount predictor as shown in FIG. FIG. 4 is a block diagram in which a control amount predictor 9 is added to the control system of FIG. In Figure 1, the hold circuits
The transfer function of the 3 8 can be expressed by the following equation (3). G H (s) = (1−e− s · Ts ) / s (3) The variable voltage source 2 can be represented by a proportional element k. Further, since the transfer function of the controlled load 1 is represented by the equation (1), the total transfer function G (s) from the hold circuit 8 to the controlled load 1 is represented by the following equation (4). G (s) = G H ( s) · k · G A (s) = ((1-e -s · Ts) / s) · k · (1 / Ls) = k · (1-e -s · ts) / (s 2 L) (4) where, expressed G (s) is the discrete time domain by Z conversion by formula Z transform becomes the following expression (5). G (z) = (k · Ts / L) · (1 / (Z−1)) · Z −1 (5) In FIG. 4, 7 is a digital controller represented in a discrete time domain, and 10 is an equation ( 5) a transfer function from the hold circuit 8 to the controlled load 1 represented by 5), 11 is a one-sample delay element, 9 is a control amount predictor, 12 is an adder, 6 is a subtractor,
3 is a command value for the control amount. The line 13 corresponds to the output of the ADC 5 in FIG. 1, and the control amount detection value is obtained here. One input terminal of the adder 12 is connected to the line 13, and the other input terminal is connected to the predictor 9. The predictor 9 is connected to the digital controller 7 via the delay element 11 and calculates a predicted value Δi (n−1) based on the digital manipulated variable V.
Occurs.

【0008】更に詳しく説明すると、予測器9は、ある
操作量Vを制御対象に与えた場合の制御量の増分(変
化分)だけを演算予測する。従って、本例の制御対象は
リアクタ4であるため増加分を求める関数は(k/Ln
)・Ts (ここで、Ln はLの公称値を表す。)で表
せる。なお、図2の場合は(k/Cn )・Ts となる。
ここでCnはCの公称値。図5は制御の様子を示す。
(n−1)時点において制御量I(n-1) をライン13で
検出する。また、(n−1)時点に出力した操作量v(n
-1) を遅れ要素11で得、これを予測器9に入力するこ
とによりTs 時間での制御量増分予測値Δi(n-1) が
求められる。この制御量増加分予測値と検出された制御
量を加算器12で加えることによりn時点の制御量予測
値i(n) が得られる。この得られたn時点の制御量予測
値と指令値から減算器6によって制御誤差を求め、その
制御誤差が0に収束するようにディジタル制御器7によ
りn時点からの1サンプル期間に出力される操作量
(n)を決定し、nからn+1の期間に制御対象に出力す
る。この手法により1サンプル時間に起因する制御誤差
は補償される。しかし、制御対象の定数(例えばL)が
変化する場合、誤差を生じる。その誤差は予測時間が長
い程大きい。ここで、制御対象の定数の変動とは図1の
例においてはインダクタンス値Lが変動すること、また
負荷1にインダクタンスLと共に抵抗分が存在すること
等である。
More specifically, the predictor 9 has
Increase in control amount when the operation amount V is given to the control targetAdditionMinute (odd
) Is calculated and predicted. Therefore, the control target in this example is
Since the reactor 4 is used, the function for calculating the increase is (k / Ln
 ) · Ts (where Ln represents the nominal value of L)
Let In the case of FIG. 2, it becomes (k / Cn) .Ts.
Where Cn is the nominal value of C. FIG. 5 shows a state of the control.
At time (n-1), the control amount I (n-1) is
To detect. Further, the manipulated variable v (n) output at the time (n-1)
-1) is obtained by the delay element 11 and input to the predictor 9.
And increase the control amount in Ts timeAdditionThe minute predicted value Δi (n-1) is
Desired. This control amount increase predicted value and the detected control
Control amount prediction at the time point n by adding the amount by the adder 12
The value i (n) is obtained. The control amount prediction at the obtained n time point
The control error is obtained from the value and the command value by the subtractor 6, and the
The digital controller 7 controls the control error to converge to zero.
MV output during one sample period from the time point nV
(N) is determined and output to the control object during the period from n to n + 1.
You. Control error caused by one sample time by this method
Is compensated. However, a constant (for example, L) to be controlled is
If it does, an error will occur. The error is long prediction time
It is big. Here, the variation of the constant of the controlled object is represented in FIG.
In the example, the inductance value L fluctuates,
Load 1 has resistance along with inductance L
And so on.

【0009】本発明の目的は、外乱等による制御対象の
定数の変動に基づく制御性能の低下を抑えることができ
る帰還制御装置及び方法を提供することにある
[0009] An object of the present invention is to control an object to be controlled by disturbance or the like.
Control performance deterioration due to constant fluctuations can be suppressed.
And a feedback control apparatus and method .

【0010】上記目的を達成するための本発明は、制御
対象の制御量、またはこれに対応する量を予め定められ
たサンプリング時間間隔で検出してディジタル量の制御
量検出値を得るディジタル制御量検出手段と、前記制御
量検出値が追従すべき指令値をディジタル量で発生する
ディジタル指令値発生手段と、減算手段と、ディタル
制御器と、第1及び第2の加算手段と、遅延要素と、
御量変化分予測手段と、予測誤差検出及び補償手段とを
有し、前記第1の加算手段は前記制御量検出手段で検出
された制御量検出値に前記制御量変化分予測手段の出力
を加算して制御量予測値を作成するものであり、前記減
算手段は前記第1の加算手段から得られた前記制御量予
測値と前記指令値との差に対応する出力を発生するもの
であり、前記ディジタル制御器は前記減算手段から得ら
れた出力に基づいて前記制御対象を制御するための操作
量を出力するものであり、前記遅延要素は前記ディジタ
制御器から得られた前記操作量に所定のサンプリング
時間間隔の遅延を与えた遅延信号を出力するものであ
り、前記第の加算手段は前記遅延信号に前記予測誤差
検出及び補償手段から得られた予測誤差補償量を加算す
るものであり、前記制御量変化分予測手段は、前記
加算手段の出力と前記制御対象の定数とに基づいて現
在のサンプリング時点の制御量と次回のサンプリング時
点の制御量との変化分の予測値を演算により算出するも
のであり、前記予測誤差検出及び補償手段は、前記制御
量予測値と実際の制御量検出値との差によって予測誤差
を求め、この予測誤差を0に収束させるように補償して
前記予測誤差補償量を求め、この予測誤差補償量を前記
の加算手段に送るものであることを特徴とするディ
ジタル帰還制御装置に係わるものである。なお、請求項
2に示すように予測誤差補償値を制御量変化分予測手段
の出力に対して加算することができる。また、請求項1
及び2の装置に対応して請求項3及び4の方法を採用す
ることができる。
In order to achieve the above object, the present invention provides a digital control variable which detects a control variable of a control target or a variable corresponding thereto at a predetermined sampling time interval to obtain a digital variable control variable detection value. and detecting means, and the digital command value generating means for the control amount detection value is generated by a digital quantity command value to be followed, subtracting means, di di Tal
A controller, first and second adding means, a delay element, a control amount change predicting means, and a prediction error detecting and compensating means, wherein the first adding means is a control amount detecting means; detection
Output of the control amount change predicting means to the detected control amount detection value.
The is intended to create an addition to controlling the amount predicted value, as the subtraction means for generating an output corresponding to the difference between the command value and resulting et a said control amount predicted value from said first addition means Wherein the digital controller outputs an operation amount for controlling the control target based on an output obtained from the subtraction means, and the delay element includes the digital
A predetermined sampling is performed on the manipulated variable obtained from the
Outputs a delayed signal with a time interval delay.
The second adding means adds the prediction error to the delayed signal.
Add the prediction error compensation amount obtained from the detection and compensation means
A shall, said control amount variation estimating means, said second
Outputs and control of groups Zui by the current sampling time in the constant of the control target of the adding means and the next sampling
The predicted value of the change from the point control amount is calculated by calculation .
The prediction error detecting and compensating means obtains a prediction error based on a difference between the control amount predicted value and an actual control amount detected value, and compensates the prediction error to converge to zero. Amount, and calculate the prediction error compensation amount as described above.
The present invention relates to a digital feedback control device which is sent to a second adding means . It should be noted that the prediction error compensation value can be added to the output of the control amount change predicting means as described in claim 2. Claim 1
The methods of claims 3 and 4 can be adopted corresponding to the devices of the first and second aspects.

【0011】[0011]

【作用及び効果】本発明においては、制御量予測値と実
際の制御量検出値との差から成る予測誤差を求め、この
予測誤差を0に収束させるように補償して予測誤差補償
量を求め、これを制御量予測に使用する。これにより、
外乱等で制御対象の定数が変動しても、これを考慮した
制御量予測値を決定することができ、制御性能を向上さ
せることができる。
[Operation and Effect] In the present invention, the control amount predicted value and the actual
The prediction error consisting of the difference from the control amount detection value at
Prediction error compensation by compensating the prediction error to converge to 0
The quantity is determined and used for the control quantity prediction. This allows
Even if the constant of the controlled object fluctuates due to disturbance, etc., this was taken into account.
Control amount prediction value can be determined, improving control performance
Can be made.

【0012】[0012]

【第1の実施例】次に、図6及び図7を参照して本発明
の第1の実施例に係わる帰還制御装置を説明する。但
し、図6及び図7において、図1〜図5と共通する部分
には同一の符号を付してその説明を省略する。図6と図
4との対比から明らかなように、図6の方式は図4の方
式に、予測誤差検出器14と、予測誤差補償器15と、
加算器16を加えたものである。即ち、制御量変化分予
測手段9bの他にこの補償手段を設けたものである。新
たに設けた加算器16は遅れ要素11の出力V(n−
1)と予測誤差補償器15から得られる予測誤差補償量
とを加算して変化分(増加分)予測器9bに送る。予測
誤差検出器14は、1サンプル期間の遅れ要素17とe
xp(−mTs)の回路18と減算器19とから成る。
遅れ要素17は加算器12の出力ラインに接続され、制
御量予測値i(n)の1サンプル期間Tsだけ前の(n
−1)における制御量予測値i(n−1)を出力する。
回路18は(n−1)の時の制御量検出値I(n−1)
を出力する。従って、減算器19からは、予測値i(n
−1)と検出値I(n−1)の差の出力Δie(n−
1)が予測誤差として得られる。予測誤差補償器15は
kz/(z−1)の回路から成り、予測誤差補償量を加
算器16に送る。図6では制御量予測器9a、予測誤差
検出器14、予測誤差補償器15、加算器12、16が
機能的にブロックで示されているが、実際にはDSP
(ディジタル信号プロセッサ)又はマイコンから成り、
所定のプログラムに従ってソフト的に処理される。
First Embodiment Next, a feedback control device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, in FIGS. 6 and 7, portions common to FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. As is clear from the comparison between FIG. 6 and FIG. 4, the method of FIG. 6 is different from the method of FIG. 4 in that a prediction error detector 14, a prediction error compensator 15,
An adder 16 is added. That is, this compensation means is provided in addition to the control amount change prediction means 9b . The newly provided adder 16 outputs the output V (n−n−
1) and the prediction error compensation amount obtained from the prediction error compensator 15 are added and sent to the change (increase) predictor 9b. The prediction error detector 14 includes a delay element 17 for one sample period and e
It comprises a circuit 18 of xp (−mTs) and a subtractor 19.
The delay element 17 is connected to the output line of the adder 12, and (n) is one sample period Ts before the control amount prediction value i (n).
The control amount prediction value i (n-1) in (-1) is output.
The circuit 18 detects the control amount detection value I (n-1) at the time of (n-1).
Is output. Therefore, the predicted value i (n) is output from the subtractor 19.
−1) and the output Δie (n−) of the difference between the detected value I (n−1).
1) is obtained as a prediction error. The prediction error compensator 15 includes a circuit of kz / (z−1), and sends a prediction error compensation amount to the adder 16. In FIG. 6, the control amount predictor 9a, the prediction error detector 14, the prediction error compensator 15, and the adders 12 and 16 are functionally shown as blocks.
(Digital signal processor) or microcomputer,
It is processed by software according to a predetermined program.

【0013】この実施例では、図7に示すように、各サ
ンプリング時間間隔Ts の間にm点を設け、制御量の検
出、及び操作量の出力のタイミングを下記のようにす
る。(n−1)点と(n)点の間を例にして説明する。
n−1からnまでの間のm点即ち(n−1,m)Ts
の制御量I(n-1m )を検出してn点で出力する。ここ
で、mは0から1の間の値を取る。m=1の場合は制御
遅れ無しの状態になる。m=0の場合には1サンプルの
制御遅れが生じる。従って、予測時間は(1−m)Ts
となり1サンプル時間以下となる。
[0013] In this embodiment, as shown in FIG. 7, the m points during each sampling time interval T s is provided, detection of the control amount, and the timing of the output of the manipulated variable is as follows. The description will be made by taking an example between the points (n-1) and (n).
from n-1 to detect the m points until n words (n-1, m) T s point of controlled variable I (n-1, m) is output at n points. Here, m takes a value between 0 and 1. When m = 1, there is no control delay. When m = 0, a control delay of one sample occurs. Therefore, the predicted time is (1−m) T s
It becomes less than one sample time.

【0014】次に、上記タイミングにした場合の制御対
象の離散時間領域での伝達関数は拡張Z変換により式
(6)で表現できる。 G(zm)=(k・Ts /L)・(m(Z-1) +1)/(Z−1))・Z-1 (6) また、予測器9bにて制御量増加分を求める関数は(1
−m)Ts 時間後を予測するため次のようになる。 (k/Ln )・(1−m)Ts
Next, the transfer function in the discrete time domain of the controlled object at the above timing can be expressed by equation (6) by extended Z-transform. G (z , m) = (k · T s / L) · (m (Z−1) +1) / (Z−1)) · Z−1 (6) Further, the control amount is increased by the predictor 9b. The function to find is (1
-M) To predict after T s time: (K / L n ) · (1-m) T s

【0015】タイミングmを導入することにより、図6
の制御対象10は(kTs /L){[m(z-1) +1]/
(z−1)}で示すブロック10aと1サンプルの遅れ
要素10bとで示され、この出力としてI(n-1,m) で示
す制御量検出値が得られる。また、予測器9bは(k/
n )(1−m)Ts で表され、(n−1,m)Ts
から(n)Ts時までの(1−m)Ts 時間制御量増加
分予測値Δi(n-1,m)を出力する。
By introducing the timing m, FIG.
Is controlled by (kT s / L) {[m (z−1) +1] /
A control amount detection value indicated by I (n-1, m) is obtained as an output from the block 10a indicated by (z-1)} and the delay element 10b of one sample. Further, the predictor 9b calculates (k /
L n ) (1-m) T s , and the predicted value Δi (n− ) of (1-m) T s time control amount increase from (n−1, m) T s to (n) T s 1, m) is output.

【0016】図6及び図7において、(n−1)Ts
に制御対象へ出力した操作量v(n-1) と(n−1)Ts
時の予測誤差補償器15の出力値を加算器16で加算し
た値を予測器9bに入力し(1−m)Ts 後の制御量増
加分予測値Δi(n-1,m) を算出する。また、(n−1,
m)Ts 時の制御量I(n-1,m) を検出しその値にΔi
(n-1,m) を加算器12で加算することにより(n)Ts
時の制御量予測値i(n)を算出する。また、(n−1)
s 時における制御量予測値i(n-1) と(n−1,m)
s 時の制御量検出値のmTs 時間遅れ要素、つまり
(n−1)Ts 時の制御量検出値I(n-1) との差Δi
e(n-1)は(n−1)Ts 時における制御量の予測誤差に
なる。この予測誤差を0に収束させるためには、予測誤
差を積分要素で構成された予測誤差補償器15に入力
し、予測誤差補償量であるその出力を予測器9bの入力
値である操作量V(n-1) に加算することにより、制御量
増加分予測値を補償する。この(n)Ts 時の制御量予
測値i(n) と指令値Ir (n) とを比較して制御誤差を
得、この誤差に基づきディジタル制御器7はその誤差が
0に収束するような操作量v(n) を決定し、(n)Ts
時に出力する。
In FIG. 6 and FIG. 7, (n-1) T s during the operation amount is output to the controlled object v (n-1) and (n-1) T s
The value obtained by adding the output value of the prediction error compensator 15 at the time by the adder 16 is input to the predictor 9b to calculate the control amount increase predicted value Δi (n−1, m) after (1−m) T s. I do. Also, (n-1,
m) The control amount I (n-1, m) at the time of T s is detected, and the value is Δi
By adding (n-1, m) by the adder 12, (n) T s
The control amount prediction value i (n) at the time is calculated. Also, (n-1)
Predicted control variable i (n-1) and (n-1, m) at T s
Difference T mT s time delay elements of the control amount detection value at the time s, i.e. the (n-1) T s during the control amount detection value I (n-1) Δi
e (n-1) is the prediction error of the control amount at the time (n-1) T s. In order to converge the prediction error to 0, the prediction error is input to the prediction error compensator 15 composed of an integral element, and the output, which is the prediction error compensation amount, is input to the operation amount V, which is the input value of the predictor 9b. By adding to (n-1) , the control value increase predicted value is compensated. The (n) T s during the control amount predicted value i (n) and compares the command value I r (n) to obtain a control error, the digital controller 7 based on the error converges to the error is 0 Such an operation amount v (n) is determined, and (n) T s
Sometimes output.

【0017】以上の操作により図1の制御対象負荷1の
定数Lが公称値Ln から変化した場合、負荷1がLと共
に抵抗分Rを含む場合であっても精度良く指令値Ir
追従された制御が実現される。
[0017] If the above operation is constant L of the controlled load 1 in Figure 1 has changed from the nominal value L n, load 1 follow precisely the command value I r even when including a resistive component R with L Control performed is realized.

【0018】[0018]

【第2の実施例】次に、図8を参照して本発明の第2の
実施例の帰還制御装置を説明する。但し、図8において
図6と共通する部分には同一の符号を付してその説明を
省略する。この実施例では予測誤差補償器15の出力が
予測器9bの出力に加算器12を使用して加算されてい
る。その他は図6と同一であるので、同一の作用効果が
得られる。
Second Embodiment Next, a feedback control device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. However, in FIG. 8, portions common to FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In this embodiment, the output of the prediction error compensator 15 is added to the output of the predictor 9b using the adder 12. Others are the same as those in FIG. 6, and thus the same operation and effect can be obtained.

【0019】[0019]

【第3の実施例】図9は本発明をPWMコンバータ装置
に適用した例を示す。このPWMコンバータ装置は、3
相交流電源20にコンデンサ21とリアクトル22とを
介して接続されたPWMコンバータ回路23を有する。
コンバータ回路23は、IGBTから成る6個のスイッ
チング素子Qの3相ブリッジ回路であり、この出力ライ
ンに平滑用コンデンサ24が接続され、更に負荷25が
接続されている。スイッチング素子Qはパルス幅変換回
路26から与えられる公知の制御信号でオン・オフ制御
され、3相交流を直流に変換して出力する。この実施例
では、リアクトル22、変換回路23、コンデンサ2
4、負荷25、パルス幅変換回路26を合せて制御対象
37とみなすことができる。この制御対象37は図6の
制御対象10に対応する。この制御対象37から制御量
を検出するために、2つの電流検出器27とADC(A
/D変換器)28とが設けられ、ADC28が制御量予
測器及び補償器29に接続されている。制御量予測器及
び補償器29は図6の予測手段9aと予測誤差検出器1
4と予測誤差補償器15と同様に構成され、2相分の制
御予測値iu 、iw を出力する。このiu 、iw は図6
のi(n) に対応している。
Third Embodiment FIG. 9 shows an example in which the present invention is applied to a PWM converter. This PWM converter device has 3
It has a PWM converter circuit 23 connected to the phase AC power supply 20 via a capacitor 21 and a reactor 22.
The converter circuit 23 is a three-phase bridge circuit of six switching elements Q composed of IGBTs. A smoothing capacitor 24 is connected to this output line, and a load 25 is further connected. The switching element Q is turned on / off by a known control signal supplied from the pulse width conversion circuit 26, and converts a three-phase alternating current into a direct current to output. In this embodiment, the reactor 22, the conversion circuit 23, the capacitor 2
4, the load 25 and the pulse width conversion circuit 26 can be regarded as a control target 37 together. The control target 37 corresponds to the control target 10 in FIG. In order to detect a control amount from the control target 37, two current detectors 27 and an ADC (A
/ D converter) 28, and the ADC 28 is connected to the control amount predictor and the compensator 29. The control amount estimator / compensator 29 includes the prediction means 9a and the prediction error detector 1 shown in FIG.
4 and the prediction error compensator 15, and outputs control prediction values i u and i w for two phases. These i u and i w are shown in FIG.
I (n) .

【0020】図6の指令値発生器3に対応するものとし
てディジタル基準正弦波発生器30が設けられている。
これは正弦波データがストアされたROMから成り、電
源20の正弦波電圧に同期してディジタル正弦波データ
から成る2相分の電流位相基準信号を発生する。図9の
装置は、コンバータ回路23の入力電流を正弦波に近づ
けるようにスイッチング素子Qをオン・オフ制御するよ
うに構成されている。なお、この電流波形を正弦波に近
づける制御と出力電圧を一定にするための制御との両方
を実行するために、2相分の乗算器31が設けられ、こ
の一方の入力端子に基準正弦波発生器30が接続され、
他方の入力端子に電圧制御系が接続されている。電圧制
御系は出力電圧を検出するADC32と、誤差増幅器3
3と、PI回路34とから成る。なお、説明を容易にす
るために、電圧制御系による動作を省いて説明する。乗
算器31の2相出力信号が図6の電流指令値信号であ
り、それぞれiu*、iw*で表されている。また、出
力段の2相分の減算器35は図6の減算器6に対応する
ものであり、制御量予測器及び補償器29から与えられ
る制御予測値iu 、iw と指令値iu*、iw*との誤
差信号を形成する。この誤差信号は2相分のPI回路3
6を通って操作量Vu 、Vw となり、パルス幅変換回路
26に送られる。この操作量Vu 、Vw は図6の制御器
7の出力のV(n) に対応する。減算器38は2相分の操
作量Vu 、Vw に基づいて残りの1相分の操作量Vv
形成するものである。
A digital reference sine wave generator 30 is provided corresponding to the command value generator 3 shown in FIG.
It comprises a ROM in which sine wave data is stored, and generates a current phase reference signal for two phases consisting of digital sine wave data in synchronization with the sine wave voltage of the power supply 20. The device shown in FIG. 9 is configured to perform on / off control of the switching element Q so that the input current of the converter circuit 23 approaches a sine wave. A multiplier 31 for two phases is provided to execute both the control for making the current waveform close to a sine wave and the control for making the output voltage constant, and a reference sine wave is provided at one input terminal. Generator 30 is connected,
A voltage control system is connected to the other input terminal. The voltage control system includes an ADC 32 for detecting an output voltage and an error amplifier 3
3 and a PI circuit 34. Note that, in order to facilitate the description, the operation by the voltage control system will be omitted. The two-phase output signal of the multiplier 31 is the current command value signal in FIG. 6, and is represented by iu * and iw *, respectively. Further, the subtracters 35 for the two phases in the output stage correspond to the subtractor 6 in FIG. 6, and the control predicted values i u and i w and the command value iu * given from the control amount predictor and the compensator 29. , Iw *. This error signal is output to the PI circuit 3 for two phases.
6 to be manipulated variables V u , V w , which are sent to the pulse width conversion circuit 26. The manipulated variables V u and V w correspond to V (n) of the output of the controller 7 in FIG. Subtractor 38 is to form the remaining one phase of the operation amount V v based two phases of the operation amount V u, the V w.

【0021】制御量予測器及び補償器29で必要になる
操作量はPI回路36の出力によって得る。なお、図9
で鎖線39で囲まれる領域はDSP又はマイコンで構成
される。操作量Vu 、Vv 、Vw はパルス幅データとし
て使用され、パルス幅変換回路26においてアナログの
操作量から成るスイッチ制御信号Su 、Sv 、Sw に変
換される。パルス幅変換回路26は、図1のホールド回
路8に対応している。また、コンバータ回路23は図1
の可変電圧源2に対応し、リアクトル22が図1の負荷
1に対応している。クロック発生器40はサンプリング
間隔及び演算制御間隔を決めるタイミング用クロックを
発生し、これがDSPの割り込み信号となり、この割り
込み信号により制御量の検出及び演算処理を行うプログ
ラムが起動実行される。
The amount of operation required by the control amount predictor and compensator 29 is obtained from the output of the PI circuit 36. Note that FIG.
The region surrounded by the chain line 39 is constituted by a DSP or a microcomputer. Manipulated variable V u, V v, V w are used as the pulse width data, the switch control signal consisting of an analog of the operation amount in the pulse width conversion circuit 26 S u, S v, is converted to S w. The pulse width conversion circuit 26 corresponds to the hold circuit 8 in FIG. Also, the converter circuit 23 is shown in FIG.
The reactor 22 corresponds to the load 1 in FIG. The clock generator 40 generates a timing clock for determining a sampling interval and an arithmetic control interval, which becomes an interrupt signal of the DSP. The interrupt signal starts and executes a program for detecting a control amount and performing arithmetic processing.

【0022】この装置の動作は鎖線39で囲んで示すD
SPによってソフトウエアで実現される。図10はこの
ソフトウエアの本発明に関する部分のみに対するフロー
チャートを示す。図中のAからHは作業用のレジスタで
ある。なお、レジスタの値もA〜Hで示すことにする。
k、Ln 、m、Ts は定数である。Vu 、Vw 、Iu
w 、iu 、iw 、Δiu 、Δiw 、iu *、iw *は
変数である。D(z) は関数である。以下にフローチャー
トを説明する。
The operation of this device is represented by D
The software is realized by the SP. FIG. 10 shows a flowchart for only the portion of the software relating to the present invention. A through H in the figure are working registers. The values of the registers are also indicated by A to H.
k, L n , m, and T s are constants. V u , V w , I u ,
I w , i u , i w , Δi u , Δ i w , i u *, i w * are variables. D (z) is a function. The flowchart will be described below.

【0023】スタート後の最初のステップ50で初期設
定する。この初期設定は作業用レジスター及び変数のリ
セットである。次に、ステップ51で割り込み待ちす
る。次にステップ52で前回の処理で演算されている操
作量Vu 、Vw を出力する。 次に、ステップ53で制
御量Iu 、Iw をADC28から読み込む。次に、ステ
ップ54でADC28から読み込んだ制御量から前回の
処理で演算された制御量予測値iu 、iw を減算しレジ
スタA、Bに格納する。即ちレジスタA、Bに制御量予
測誤差検出値を格納する。次に、ステップ55でレジス
タA、Bの値に定数kを掛けた値にレジスタC、Dの値
を加えその答を再度レジスタC、Dに格納する。これに
よりレジスタC、Dには予測誤差補償量が格納される。
次に、ステップ56において、ステップ52で出力した
操作量Vu 、Vw にレジスタC、Dの予測誤差補償量
C、Dを加えレジスタE、Fに格納する。次に、ステッ
プ57に示すように、レジスタE、Fの値に定数Kを掛
け更に(1−m)Ts を掛けLn で割った答を制御量増
加分予測値Δiu 、Δiw として格納する。次に、ステ
ップ58に示すように、制御量Iu 、Iw をADC28
から読み込む。次に、ステップ59に示すように、AD
C28から読み込んだ制御量Iu 、Iw に制御量増加分
予測値Δiu 、Δiw を加え制御量予測値iu 、iw
得てこれをレジスタに格納する。次に、ステップ60に
示すように、指令値iu *、iw *(乗算器35の出
力)から制御量予測値iu 、iw を減算してレジスタ
G、Hに格納する。次に、ステップ61に示すように、
レジスタG、Hの値と関数D(z)からを操作量Vu
w を求め、これをレジスタに格納する。しかる後、ス
テップ51へ戻る。ここでステップ51からステップ5
8が開始されるまでの時間がmTs 時間になる。このプ
ログラムはTs 時間間隔で割り込みにより起動実行され
る。
Initial settings are made in the first step 50 after the start. This initialization is a reset of working registers and variables. Next, at step 51, the process waits for an interrupt. Next the operation amount V u that is calculated in the previous processing in step 52, and outputs a V w. Next, at step 53, the control amounts I u and I w are read from the ADC. Next, in step 54, the control amount prediction values i u , i w calculated in the previous process are subtracted from the control amount read from the ADC 28 and stored in the registers A, B. That is, the control amount prediction error detection value is stored in the registers A and B. Next, at step 55, the values of the registers A and B are multiplied by the constant k and the values of the registers C and D are added, and the result is stored in the registers C and D again. Thus, the prediction error compensation amounts are stored in the registers C and D.
Next, in step 56, and stores the operation amount V u output in step 52, registers V w C, prediction error compensation amount C of D, D was added register E, the F. Next, as shown in step 57, the values obtained by multiplying the values of the registers E and F by the constant K, further multiplying by (1−m) T s and dividing by L n are used as the control amount increase predicted values Δi u and Δi w. Store. Next, as shown in step 58, the control amounts I u and I w are
Read from. Next, as shown in step 59, AD
The control amount increase predicted values Δi u , Δi w are added to the control amounts I u , I w read from C28 to obtain control amount predicted values i u , i w and stored in registers. Next, as shown in step 60, the predicted control values i u , i w are subtracted from the command values i u *, i w * (output of the multiplier 35) and stored in the registers G, H. Next, as shown in step 61,
From the values of the registers G and H and the function D (z), an operation amount V u ,
Find V w and store it in a register. Thereafter, the process returns to step 51. Here, from step 51 to step 5
8 is the time until the start become mT s time. The program is activated and executed by interruption at T s time interval.

【0024】以上から、サンプリング点間で急激な制御
対象の定数の変動(本例ではLの変動など)が無ければ
予測誤差は積分要素の時定数で0に収束する。その結
果、制御量予測器における制御対象に対するモデル(本
例ではLn でモデル化)の近似誤差や変動があった場合
も正確に制御量を予測し、ディジタル制御特有のサンプ
リング間隔、及び制御間隔に起因する制御性能の悪化の
補償が可能になる。本手法は、mを0とすれば1サンプ
ル遅れの場合の手法になる。従って、従来の予測方式に
も適用可能である。
From the above, if there is no sudden change in the constant of the control target between the sampling points (such as a change in L in this example), the prediction error converges to 0 with the time constant of the integral element. As a result, the approximation even when there is an error or fluctuation predict precisely controlled amount, digital control specific sampling interval of the model for the control target of the control amount prediction (modeled by L n in this example), and control interval This makes it possible to compensate for the deterioration of control performance caused by the above. This method is a method in the case of one sample delay if m is set to 0. Therefore, it can be applied to the conventional prediction method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の帰還制御装置を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a conventional feedback control device.

【図2】従来の別の帰還制御装置を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing another conventional feedback control device.

【図3】図1における制御量と操作量の関係を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a control amount and an operation amount in FIG. 1;

【図4】従来の更に別の帰還制御装置を示すブロック図
である。
FIG. 4 is a block diagram showing another conventional feedback control device.

【図5】図4の制御量と制御量予測値と操作量を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a control amount, a control amount prediction value, and an operation amount in FIG. 4;

【図6】本発明の第1の実施例の帰還制御装置を機能的
に示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram functionally showing the feedback control device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】図6の制御量と制御量予測値と操作量とを示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing a control amount, a control amount prediction value, and an operation amount in FIG. 6;

【図8】本発明の第2の実施例に係わる帰還制御装置を
機能的に示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram functionally showing a feedback control device according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施例のコンバータ装置を示す
ブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a converter device according to a third embodiment of the present invention.

【図10】図9のコンバータ装置における操作量決定の
動作を示す流れ図である。
10 is a flowchart showing an operation of determining the manipulated variable in the converter device of FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 指令値発生器 7 ディジタル制御器 10 制御対象 9 制御量予測手段 14 予測誤差検出器 15 予測誤差補償器 3 Command value generator 7 Digital controller 10 Control object 9 Control amount prediction means 14 Prediction error detector 15 Prediction error compensator

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02M 7/00 - 7/98 H02M 3/00 - 3/44 G05B 21/02 G05F 1/10Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) H02M 7/00-7/98 H02M 3/00-3/44 G05B 21/02 G05F 1/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 制御対象の制御量、またはこれに対応す
る量を予め定められたサンプリング時間間隔で検出して
ディジタル量制御量検出値を得るディジタル制御量検
出手段と、前記制御量検出値が追従すべき指令値をディ
ジタル量発生するディジタル指令値発生手段と、減算
手段と、ディジタル制御器と、第1及び第2の加算手段
と、遅延要素と、制御量変化分予測手段と、予測誤差検
出及び補償手段とを有し、前記第1の加算手段は前記制御量検出手段で検出された
制御量検出値に前記制御量変化分予測手段の出力を加算
して制御量予測値を作成するものであり、 前記減算手段は前記第1の加算手段から得られた前記制
御量予測値と前記指令値との差に対応する出力を発生す
るものであり、 前記ディジタル制御器は前記減算手段から得られた出力
に基づいて前記制御対象を制御するための操作量を出力
するものであり、 前記遅延要素は前記ディジタル制御器から得られた前記
操作量に所定のサンプリング時間間隔の遅延を与えた遅
延信号を出力するものであり、 前記第2の加算手段は前記遅延信号に前記予測誤差検出
及び補償手段から得られた予測誤差補償量を加算するも
のであり、 前記制御量変化分予測手段は、前記第2の加算手段の出
力と前記制御対象の定数とに基づいて現在のサンプリン
グ時点の制御量と次回のサンプリング時点の制御量との
変化分の予測値を演算により算出 するものであり、前記予測誤差検出及び補償手段は、前記制御量予測値と
実際の制御量検出値との差によって予測誤差を求め、こ
の予測誤差を0に収束させるように補償して前記予測誤
差補償量を求め、この予測誤差補償量を前記第2の加算
手段に送る ものであることを特徴とするディジタル帰還
制御装置。
1. A digital control amount detecting means for detecting a control amount of a control object or a corresponding amount at a predetermined sampling time interval to obtain a control amount detection value of a digital amount; Digital command value generation means for generating a command value to be followed by a digital quantity , and subtraction
Means, a digital controller, and first and second adding means
, A delay element, a control amount change amount predicting unit, and a prediction error detecting and compensating unit, wherein the first adding unit is detected by the control amount detecting unit.
Add the output of the control amount change predicting means to the control amount detection value
A predicted value of the control amount, and the subtraction means outputs the control value obtained from the first addition means.
Generates an output corresponding to the difference between the control value predicted value and the command value.
Shall, as described above, and said digital controller obtained from said subtraction means output
Outputs the manipulated variable for controlling the control target based on
Is intended to, the delay element is obtained from said digital controller wherein
A delay that gives a delay of the specified sampling time interval to the manipulated variable
And outputs a rolling signal, the second addition means the prediction error detection to the delay signal
And the prediction error compensation amount obtained from the compensation means
And the control amount change predicting means outputs the output of the second adding means.
Current sampling based on the force and the constant of the controlled object.
Between the control amount at the sampling time and the control amount at the next sampling time
The prediction value of the change is calculated by calculation , and the prediction error detection and compensation means includes the control amount prediction value and
The prediction error is calculated based on the difference from the actual control amount detection value.
Is compensated so that the prediction error of
A difference compensation amount is obtained, and the prediction error compensation amount is added to the second addition.
A digital feedback control device for sending to a means .
【請求項2】 制御対象の制御量、またはこれに対応す
る量を予め定められたサンプリング時間間隔で検出して
ディジタル量制御量検出値を得るディジタル制御量検
出手段と、前記制御量検出値が追従すべき指令値をディ
ジタル量発生するディジタル指令値発生手段と、減算
手段と、ディジタル制御器と、加算手段と、遅延要素
と、制御量変化分予測手段と、予測誤差検出及び補償手
段とを有 し、 前記加算手段は前記制御量検出手段で検出された制御量
検出値と前記制御量変化分予測手段の出力と前記予測誤
差検出及び補償手段の出力とを加算して制御量予測値を
求めるものであり、 前記減算手段は前記加算手段から得られた前記制御量予
測値と前記指令値との差に対応する出力を発生するもの
であり、 前記ディジタル制御器は前記減算 手段から得られた出力
に基づいて前記制御対象を制御するための操作量を出力
するものであり、 前記遅延要素は前記操作量に所定のサンプリング時間間
隔の遅延を与えた遅延信号を出力するものであり、 前記制御量変化分予測手段は、前記遅延信号と前記制御
対象の定数とに基づいて現在のサンプリング時点の制御
量と次回のサンプリング時点での制御量との変化分の予
測値を演算により算出するものであり、 前記予測誤差検出及び補償手段は、前記制御量予測値と
実際の制御量検出値との差によって予測誤差を求め、こ
の予測誤差を0に収束させるように補償して前記予測誤
差補償量を求め、この予測誤差補償量を前記加算手段に
送るものであることを特徴とするディジタル帰還制御装
置。
2. A digital control amount detecting means for detecting a control amount of a control target or a corresponding amount at a predetermined sampling time interval to obtain a control amount detection value of a digital amount, and said control amount detection value. Digital command value generation means for generating a command value to be followed by a digital quantity , and subtraction
Means, digital controller, summing means, delay element
Control amount change predicting means, and prediction error detection and compensation means.
Possess a stage, said addition means control amount detected by the control amount detection means
The detected value, the output of the control amount change amount predicting means, and the prediction error
Add the output of the difference detection and compensation means to obtain the control amount prediction value.
The subtraction means calculates the control amount forecast obtained from the addition means.
Generating an output corresponding to the difference between the measured value and the command value
And the digital controller outputs the output obtained from the subtraction means.
Outputs the manipulated variable for controlling the control target based on
The delay element is added to the manipulated variable for a predetermined sampling time.
Outputting a delay signal with a delay of an interval, wherein the control amount change predicting means includes the delay signal and the control signal.
Control of the current sampling point based on the constant of interest
Of the change between the control amount and the control amount at the next sampling time
The measurement value is calculated by calculation, and the prediction error detection and compensation means includes the control amount prediction value and
The prediction error is calculated based on the difference from the actual control amount detection value.
Is compensated so that the prediction error of
The difference compensation amount is obtained, and this prediction error compensation amount is sent to the adding means.
Digital feedback control device characterized by sending
Place.
【請求項3】 制御対象の制御量、またはこれに対応す
る量を予め定められたサンプリング時間間隔で検出して
ディジタル量の制御量検出値を得るディジタル制御量検
出手段と、 前記制御量検出値が追従すべき指令値をディジタル量で
発生するディジタル指令値発生手段と、 前記ディジタル制御量検出手段から前記指令値に対応す
る制御量検出値を得るための操作量を予め定められた制
御時間間隔でディジタル演算により決定して前記制御対
象を制御するディジタル制御手段とから成るディジタル
帰還制御装置によって前記制御対象を制御する方法であ
って、 前記ディジタル制御手段で前記操作量を決定するため
に、減算ステップと、ディジタル制御ステップと、第1
及び第2の加算ステップと、遅延ステップと、制 御量変
化分予測ステップと、予測誤差補償量を求めるステップ
とを有し、 前記第1の加算ステップにおいて、前記制御量検出手段
で検出した前記制御量検出値に前記制御量変化分予測ス
テップで求めた制御量変化分予測値を加算して制御量予
測値を作成し、 前記減算ステップにおいて、前記第1の加算ステップで
作成した前記制御量予測値と前記指令値との差に対応す
る出力を作成し、 前記ディジタル制御ステップにおいて、前記減算ステッ
プで作成した出力に基づいて前記制御対象を制御するた
めの操作量を作成し、 前記遅延ステップにおいて、前記操作量を所定のサンプ
リング時間間隔だけ遅らせた遅延信号を作成し、 前記第2の加算ステップにおいて、前記遅延信号に前記
予測誤差補償量を加算した値を作成し、 前記制御量変化分予測ステップにおいて、前記第2の加
算ステップで作成した加算値と前記制御対象の定数とに
基づいて現在のサンプリング時点の制御量と次回のサン
プリング時点の制御量との変化分の予測値を演算により
算出し、 前記予測誤差補償量を求めるステップにおいて、前記制
御量予測値と前記制御量検出値との差によって予測誤差
を求め、この予測誤差を0に収束させるように補償した
前記予測誤差補償量を作成 することを特徴とする帰還制
御方法。
3. A digital control amount detecting means for detecting a control amount of a control target or a corresponding amount at a predetermined sampling time interval to obtain a control amount detection value of a digital amount; A digital command value generating means for generating a command value to be followed by a digital quantity, and a predetermined control time interval for an operation amount for obtaining a control amount detection value corresponding to the command value from the digital control amount detecting means. before SL control pair was determined by digital operation in
Digital control means for controlling an elephant
A method of controlling the controlled object by a feedback control device.
Therefore, the digital control means determines the operation amount.
, A subtraction step, a digital control step, and a first
And a second adding step, and a delay step, the control amount change
Compound prediction step and step of calculating prediction error compensation amount
And in the first adding step, the control amount detecting means
The control amount change amount prediction value is added to the control amount detection value detected in
The control amount prediction is performed by adding the control amount change prediction value obtained in step.
A measurement value, and in the subtraction step, in the first addition step
The difference between the created control amount predicted value and the command value
Output in the digital control step.
Control the control target based on the output created in the
In the delaying step, the operation amount is determined by a predetermined sample.
A delay signal delayed by a ring time interval is created, and in the second adding step, the delay signal is added to the delay signal.
A value obtained by adding the prediction error compensation amount is created, and in the control amount change amount prediction step, the second addition is performed.
Between the added value created in the calculation step and the constant to be controlled
Based on the control amount at the current sampling time and the next
By calculating the predicted value of the change from the control amount at the time of pulling
Calculating and calculating the prediction error compensation amount,
The prediction error is determined by the difference between the control amount prediction value and the control amount detection value.
And compensated to make this prediction error converge to 0.
A feedback control method, wherein the prediction error compensation amount is created .
【請求項4】 制御対象の制御量、またはこれに対応す
る量を予め定められたサンプリング時間間隔で検出して
ディジタル量の制御量検出値を得るディジタル制御量検
出手段と、 前記制御量検出値が追従すべき指令値をディジタル量で
発生するディジタル指令値発生手段と、 前記ディジタル制御量検出手段から前記指令値に対応す
る制御量検出値を得るための操作量を予め定められた制
御時間間隔でディジタル演算により決定して前記制御対
象を制御するディジタル制御手段とから成るディジタル
帰還制御装置によって前記制御対象を制御する方法にお
いて、 前記ディジタル制御手段で前記操作量を決定するため
に、減算ステップと、ダ イジタル制御ステップと、加算
ステップと、遅延ステップと、制御量変化分予測ステッ
プと、予測誤差補償量を求めるステップとを有し、 前記加算ステップにおいて、前記制御量検出手段で検出
した前記制御量検出値と前記制御量変化分予測ステップ
で求めた制御量変化分予測値と前記予測誤差補償量とを
加算して制御量予測値を作成し、 前記減算ステップにおいて、前記加算ステップで作成し
た前記制御量予測値と前記指令値との差に対応する出力
を作成し、 前記ティジタル制御ステップにおいて、前記 減算ステッ
プで作成した出力に基づいて前記制御対象を制御するた
めの操作量を作成し、 前記遅延ステップにおいて、前記操作量を所定のサンプ
リング時間間隔だけ遅らせた遅延信号を作成し、 前記制御量変化分予測ステップにおいて、前記遅延信号
と前記制御対象の定数とに基づいて現在のサンプリング
時点の制御量と次回のサンプリング時点の制御量との変
化分の予測値を演算により算出し、 前記予測誤差補償量を求めるステップにおいて、前記制
御量予測値と前記制御量検出値との差によって予測誤差
を求め、この予測誤差を0に収束させるように補償した
前記予測誤差補償量を作成する ことを特徴とする帰還制
御方法。
4. A control amount of a control object or a control amount corresponding to the control amount.
At a predetermined sampling time interval.
Digital control variable detection to obtain digital variable control variable detection value
Output means and a command value to be followed by the control amount detection value in digital quantity.
The digital command value generating means and the digital control amount detecting means correspond to the command value.
The operation amount for obtaining the control amount detection value
The control pair is determined by digital operation at
Digital control means for controlling an elephant
In the method of controlling the control target by a feedback control device,
The digital control means determines the manipulated variable.
In the subtraction step, and Dialog Ijitaru control step, adding
Step, delay step, and control amount change prediction step.
And a step of calculating a prediction error compensation amount. In the adding step, the control amount detection unit detects
And the control amount change amount predicting step.
The control value change amount prediction value obtained in the above and the prediction error compensation amount
Adding to create a controlled amount prediction value, in the subtraction step, created in the adding step
Output corresponding to the difference between the control value predicted value and the command value.
Create and in the Tijitaru control step, the subtraction step
Control the control target based on the output created in the
In the delaying step, the operation amount is determined by a predetermined sample.
A delay signal delayed by a ring time interval is created, and in the control amount change estimation step, the delay signal
Current sampling based on the
Change between the control amount at the time and the control amount at the next sampling time
Calculating the predicted value of the compound by calculation and obtaining the predicted error compensation amount,
The prediction error is determined by the difference between the control amount prediction value and the control amount detection value.
And compensated to make this prediction error converge to 0.
A feedback control method, wherein the prediction error compensation amount is created .
JP4264363A 1992-09-07 1992-09-07 Feedback control device and control method Expired - Fee Related JP2817538B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4264363A JP2817538B2 (en) 1992-09-07 1992-09-07 Feedback control device and control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4264363A JP2817538B2 (en) 1992-09-07 1992-09-07 Feedback control device and control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0690563A JPH0690563A (en) 1994-03-29
JP2817538B2 true JP2817538B2 (en) 1998-10-30

Family

ID=17402119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4264363A Expired - Fee Related JP2817538B2 (en) 1992-09-07 1992-09-07 Feedback control device and control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2817538B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19614866A1 (en) * 1996-04-16 1997-10-23 Zahnradfabrik Friedrichshafen Current control method
JP5870708B2 (en) * 2011-01-26 2016-03-01 株式会社豊田自動織機 AC-DC conversion circuit and power factor correction method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH048169A (en) * 1990-04-25 1992-01-13 Fuji Electric Co Ltd Instantaneous value prediction control method for pwm inverter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
土手、「インテリジェントモーションコントロールへの応用」 電気学会論文誌D、1989、Vol.109−D、No.5、P.312−317

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0690563A (en) 1994-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0479136A1 (en) Digital servo-control apparatus
KR0133354B1 (en) Motor controller
CN102282473A (en) Digital Compensator Applied to Power Supply
KR100223393B1 (en) A motor speed control apparatus
JP2817538B2 (en) Feedback control device and control method
JP2827792B2 (en) Feedback control device and control method
JP2894175B2 (en) Feedback control device
JPH07170799A (en) AC motor control method and device, and motor current correction method
JPH08223920A (en) Converter control method and apparatus, and converter AC current correction method used therefor
JP3354465B2 (en) Power converter
JPH06292385A (en) Induction motor digital current control method
JP3212850B2 (en) Method and apparatus for calculating operating phase of specific frequency component signal and digital control system for active filter
JPH0775342A (en) Power converter
JP3494082B2 (en) Time proportional control device
JP3468350B2 (en) Time proportional control device
JP2913889B2 (en) Predictive instantaneous value control method for PWM inverter
JPH06178550A (en) VVVF inverter current controller
JP3212849B2 (en) Active filter digital control system
JP3237698B2 (en) Feedback control device
JP2006086681A (en) Data correction apparatus and data correction method for A / D converter
JP3191836B2 (en) Learning control device
JP3500380B2 (en) Power converter
JP4962766B2 (en) AC / AC direct converter controller
JP3366705B2 (en) AC current detector
JP3268867B2 (en) Digital servo device

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080821

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090821

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees